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Sale à nettoyer: comment fonctionne une station d'épuration

Sale à nettoyer: comment fonctionne une station d'épuration

Vous ne pensez probablement pas beaucoup à l'origine de l'eau de votre robinet, mais il y a de fortes chances qu'elle soit passée par une station d'épuration municipale. Il existe deux principaux types de stations d'épuration: l'eau potable et les eaux usées. Les deux servent à nettoyer l'eau, mais en général, la sortie des usines de traitement des eaux usées est constituée de ruisseaux ou de rivières, et la sortie des usines d'eau potable est le système de distribution du réseau de canalisations de votre ville.

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Alors, comment une station d'épuration absorbe-t-elle l'eau sale de la rivière et la transforme-t-elle en eau propre? Eh bien, grâce à des processus impliquant des produits chimiques et des filtres, l'eau peut être éliminée de la plupart des toxines et des dangers et redevenir potable.

Toute l'eau potable commencera à la source d'eau, qui est généralement un lac d'eau douce, une rivière, un puits ou parfois même un ruisseau. La première étape du traitement consiste à éliminer les solides décantables et dissous en suspension dans l'eau. Afin d'accélérer le processus de décantation et d'élimination, des produits chimiques appelés coagulants sont ajoutés à l'eau.

Le coagulant le plus courant est le sulfate d'aluminium, mais cela varie selon l'usine de traitement de l'eau. Essentiellement, ce produit chimique a la charge opposée aux solides en suspension, comme les argiles ou les limons, qui neutralise ensuite la charge et permet aux particules de coller ensemble. Maintenant que les solides dans l'eau peuvent commencer à coller ensemble, le mélange est lentement mélangé dans un bassin de floculation afin de continuer à former ce qu'on appelle des particules de floc. Ces particules de floc se déposent ensuite hors du mélange dans un bassin de sédimentation, et de l'eau plus propre s'écoule au-dessus d'un déversoir.

Ce processus n'est que la première étape, et il a principalement éliminé les plus grosses particules dans l'eau, mais certaines plus petites particules mai restent encore, ainsi que des produits chimiques et des bactéries. Après la sédimentation, l'étape suivante est généralement la filtration à travers un filtre à sable. Les filtres à sable ont été utilisés depuis le début du traitement de l'eau, et ils doivent presque partout être inclus dans le processus de traitement pour assurer un niveau standard de clarté.

Un filtre à sable est essentiellement exactement ce que cela ressemble, un bassin de sable fin à gros qui filtre l'eau. Il serait possible d'éliminer complètement tous les solides de l'eau en utilisant uniquement des filtres à sable, en ignorant la coagulation et la floculation. Cependant, cela signifierait que le filtre à sable devrait être nettoyé plus souvent, ce qui réduirait l'efficacité de l'usine de traitement. Les filtres à sable peuvent être installés de deux manières, soit l'eau s'écoule par le bas et sort par le haut, soit l'eau s'écoule par le haut et sort par le bas. Chacun présente ses problèmes uniques, mais la configuration typique est un flux entrant à la base et un flux sortant au sommet pour des raisons d'efficacité de nettoyage.

Après avoir traversé le filtre à sable, l'eau doit avoir une clarté (turbidité) d'environ moins de .3 Unités de turbidité néphélométrique (NTU), ou quel que soit le code local pour la clarté de l'eau. L'eau est claire, mais les bactéries sont toujours présentes.

[Source de l'image: Wikimédia]

La dernière étape du processus est la désinfection. Il existe deux façons principales de désinfecter l'eau, chacune avec ses avantages et ses inconvénients. Aux États-Unis, la méthode principale consiste à ajouter des chloramines ou des composés à base de chlore. Lorsque ces produits chimiques sont ajoutés, ils tuent les micro-organismes, mais ils réagissent également avec toute matière organique laissée dans l'eau. La raison pour laquelle vous ajouteriez du chlore à la dernière étape est que sa réaction avec la matière organique peut créer des sous-produits de désinfection, ce qui peut entraîner la présence de cancérogènes ou d'autres produits chimiques nocifs dans le produit final de l'eau. Le chlore est utilisé principalement en raison de la façon dont il tue les agents pathogènes. Les concentrations de chlore sont activement présentes dans l'eau potable résultante, empêchant les agents pathogènes de pénétrer dans l'eau à partir des tuyaux ou d'autres sources de contamination. La plupart des villes auront des codes indiquant quels doivent être les niveaux de chlore maximum et minimum aux points de service d'un réseau d'eau.

Mis à part le chlore, l'autre méthode la plus courante est le rayonnement ultraviolet, mais l'ozone peut également être utilisé. La lumière UV brille à travers l'eau, ce qui brouille l'ADN de la bactérie. Cela ne les tue pas, mais il leur est impossible de se reproduire, les rendant inoffensifs en cas d'ingestion. Le seul inconvénient de cette méthode est qu'il s'agit d'un traitement unique, donc si des bactéries pénètrent dans le système d'eau après l'usine de traitement, il n'y a aucun moyen d'atténuer ce risque.

Maintenant que l'eau a été filtrée et désinfectée, elle est prête à être pompée dans le réseau de distribution. Pressions constantes de 40 psi doivent être conservés dans le système pour empêcher l'eau de pénétrer dans les tuyaux à certains points de haute altitude. Si l'eau descend en dessous de certaines pressions, elle doit être rincée, au risque de contamination. C'est l'une des raisons pour lesquelles vous pouvez voir des bornes d'incendie fonctionner au hasard, ou vous obtenez un avis d'ébullition de l'eau, mais plus à ce sujet dans un article ultérieur.

[Source de l'image: Wikimédia]

L'un des aspects les plus intéressants du processus de traitement de l'eau est la liberté qu'il donne à l'ingénieur civil derrière le processus. Tant que le résultat final est une eau propre, les villes et les autorités gouvernementales ont tendance à ne pas se soucier des processus que vous utilisez pour traiter l'eau. Cet article portait principalement sur le traitement de l'eau potable, et si le traitement des eaux usées est similaire, il implique souvent des processus plus intensifs et différents additifs.

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Avec un peu de chance, vous savez maintenant comment l'eau provenant de votre robinet est arrivée là-bas et comment elle est devenue propre. N'oubliez pas les exploitants ingrats des usines de traitement des eaux qui assurent le fonctionnement des usines de traitement 24/7 afin que vous puissiez toujours avoir de l'eau fraîche. Beaucoup de travail est nécessaire pour vous assurer que vous pouvez avoir ce bon verre d'eau froide.


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